第十章章节专题训练：机械能专题（一）2026-2027学年北师大版九年级全一册物理

2026年北师大版九年级全一册物理第十章章节专题训练： 机械能专题（一） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．2026年7月10日，我国成功实现运载火箭海上网系回收试验，标志着我国重复使用火箭技术取得重大突破。如图所示，当火箭减速下落时，（     ） A．火箭的重力势能和动能都减小B．火箭的重力势能减小，动能不变 C．火箭的重力势能减小，动能增大D．火箭的重力势能不变，动能减小 2．朱雀三号运载火箭于2026年8月19日在东风商业航天创新试验区成功实现了一级子火箭的陆地回收，这是中国首次实现入轨级运载火箭一子级着陆支腿方式回收和陆地回收，也是全球首次掌握海上网索回收、陆上着陆腿回收两种火箭回收技术路线的国家的里程碑事件。如图所示，火箭完成任务后减速降落至回收场地的过程中（     ） A．动能增大，重力势能增大，机械能增大B．动能增大，重力势能减小，机械能守恒 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小D．动能减小，重力势能减小，机械能减小 3．夏日午后，环卫师傅驾驶洒水车在小区平直的道路上匀速缓慢行驶，持续向地面洒水降温。关于行驶过程中洒水车的动能、重力势能，下列说法正确的是（     ） A．动能变大，重力势能不变 B．动能变小，重力势能变小 C．动能不变，重力势能变小 D．动能、重力势能均不变 4．某同学用甲球和乙球进行颠球训练。当两球离地高度相同时，两球的重力势能和动能大小比较如图，可知（     ） A．甲球质量更大B．两球质量相等C．甲球速度更大D．两球速度相等 5．排球比赛中，运动员把排球斜向上抛出，下列与排球在运动中动能E随时间t变化的图像最接近的是（     ） A．B．C． D． 6．周末小明和家人到附近的公园爬山游玩，绘制了如图所示公园的等高线图。当他从B点匀速运动到A点过程中（   ） A．峡谷溪流由A处流向B处B．重力势能减小 C．动能增大 D．机械能不变 7．如图，兴趣小组在做模拟“蹦极”的实验时，将橡皮筋下端系上小球，上端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点下落所能到达的最低点，在小球下落过程中不考虑空气阻力，以下说法正确的是（　　 ） A．小球到达B点时其动能达到最大 B．从A点到C点小球的机械能守恒 C．小球在C点时处于平衡状态，速度为零 D．小球下落过程中速度达到最大值时，小球重力势能的减少量大于其动能的增加量 8．如图所示，是一个“会跳的卡片”。用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。图甲中，A为外表面，B为内表面，实验时用同一根橡皮筋，下列说法正确的是（     ） A．实验时应把A面紧贴桌面，松手后橡皮筋的弹性势能直接转化为卡片的重力势能 B．在图乙、丙中，实验时操作过程相同，丙图中卡片会弹跳得高一些 C．在图乙、丙中，卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪得浅些，卡片会弹跳得高些 D．橡皮筋恢复原状后，卡片上升时弹性势能转化为重力势能 9．成都平原地处青藏高原与龙泉山之间，形态呈不规则的长条状，自西南至东北绵延伸展。地势上，呈现出从西北至东南的倾斜趋势，平均海拔在600米左右。如下图左所示是成都某地的地形及其等高线图（闭合曲线由海拔高度相等的点连成，数字表示该处的海拔高度）。如下图右所示，研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察，下列说法正确的是（     ） A．若山间的溪水由B点匀速流到A点，则其重力势能转化为动能 B．无人机保持同一高度匀速盘旋过程中，机械能不变 C．无人机从A点向上飞到B点的过程中，重力势能不变 D．无人机从C点匀速爬升到D点的过程中，机械能不变 10．如图所示为“反向蹦极”的示意图。弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，体验者用扣环锁定在地面上，打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”上升到最高位置C点，在B点时弹性轻绳的拉力与人的重力相等。上升过程中，人的动能E1、重力势能E2、机械能E3和轻绳的弹性势能E4随位置变化的关系图像中，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 二、填空题 11．如图所示是过去建住宅时用石头进行的“打夯”的情景。众人一起拉绳子、松绳子，使夯锤上下运动来砸实地面。请根据图中工作情景猜想一个影响夯锤重力势能大小的因素是______________。 12．2026年冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，我国运动员徐梦桃摘得金牌。下图是高速相机拍摄的徐梦桃空中动作过程，其中A、C点在同一高度，B点为运动的最高点。则在B点处她的动能_________（选填“>”或“=”）零。 13．2026年7月10日，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场成功首飞，其一级火箭在完成使命后从高空返回，被海上回收平台的网系装置精准捕获，实现了我国首次运载火箭一子级可控回收。在火箭一子级返回地面的过程中，其质量不变。从开始返回到被成功捕获的整个过程中，火箭一子级的机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 14．沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如图所示，小球在C点的重力势能___________在D点的重力势能，小球在C点的动能___________在D点的动能。（均填“大于”“小于”或“等于”） 15．如图是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是弹性势能转化为____________能，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置，这说明“魔罐”的机械能____________（选填“减小”或“增大”）。 16．如图所示，撑竿跳高运动员起跳后，撑竿从弯曲到伸直的过程中，撑竿的弹性势能__________，运动员的重力势能__________。若不计空气阻力，运动员从最高点下落到接触防护垫前，动能__________，机械能__________。（以上所有空选填“变大”“变小”或“不变”） 三、实验题 17．在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中h2＞h1，m2=2m1（不考虑空气阻力）。 (1)实验中是通过观察________来判断________（选填“钢球”或“木块”）的动能大小； (2)实验中钢球碰撞木块后继续一起向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能________木块克服摩擦力所做的功（选填“＞”“＜”或“＝”）； (3)若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对丙图所示的实验进行改进，下列措施中可行的是________（填写序号）； A．换质量更大的木块 B．降低钢球开始的高度 C．换质量大于2m1的钢球 D．换质量小于m1的钢球 (4)小君在实际操作的过程中，发现钢球从斜面上滚下时，运动的方向难控制，有时撞不到木块，有时撞歪了，请你为小君提供一种改进的实验方案：__________。 18．小真同学在“探究弹性势能大小与形变量的关系”时，猜测弹性势能可能与弹簧形变量x有某种定量关系，于是用如图甲所示的装置进行探究，他将轻弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平桌面上。刻度尺与杆平行，进行了如下操作： (1)实验步骤如下： ①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平桌面的高度h0； ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平桌面的高度h1； ③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平桌面的高度h2； ④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②和③，将测出的数据记录在下面的表格中，并计算出弹簧的形变量x和小铁块移动的距离Δh； 实验次数 h0/m h1/m h2/m 1 0.50 0.40 0.55 2 0.50 0.30 0.90 3 0.50 0.20 1.55 实验中计算弹簧形变量的表达式为x=________（用所需物理量符号表示）； (2)实验中，弹簧弹性势能的大小是通过小铁块移动的距离________来间接反映的； A．h1 B．h2 C．h2-h0 D．h2-h1 (3)根据表中数据计算可得到的实验结论是：________成正比； (4)小真同学进一步探究上述三次实验中小铁块动能最大的位置，他发现： ①小铁块从距离地面高度为h1的位置上升至距离地面高度为h2的过程中，小铁块的动能________（填变化情况）； ②测得第1次实验和第3次实验时，小铁块动能最大的位置离水平面的高度分别为ha和hb，则ha________hb（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《2026年北师大版九年级全一册物理第十章章节专题训练：机械能专题（基础版）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B C B B D C B D 1．A 【详解】火箭减速下落时，质量不变，高度不断降低，因此重力势能减小；运动速度不断减小，因此动能也减小。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．D 【详解】火箭减速降落，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小，火箭的机械能等于其动能与重力势能之和，故机械能减少。 故选D。 3．B 【详解】洒水车匀速行驶，速度不变，持续洒水，车的总质量不断减小，所以洒水车的动能变小；车辆在水平路面，重心高度不变，总质量减小，所以重力势能变小，故B正确，ACD错误。 故选B。 4．C 【详解】AB．重力势能与物体的重力和高度有关，两球离地高度相同，由图可知，甲球的重力势能小于乙球，故甲球的质量小于乙球，故AB不符合题意； CD．动能大小与质量和速度有关，从图可知，两球的动能大小相等，而甲球的质量小于乙球，则甲球速度更大，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】运动员把排球斜向上抛出，排球向上运动过程中，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，动能减小；到达最高点时速度不为0，速度最小，动能最小；随后排球在重力的作用下向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，动能变大；所以，整个过程中排球的动能先变小再变大，故选 B。 6．B 【详解】A．水往低处流，B处海拔远高于A处，溪流应该从B处流向A处，故A不符合题意； B．重力势能和质量、所处高度有关，小明质量不变，从B到A的过程中所处海拔高度不断降低，因此重力势能减小，故B符合题意； C．小明是匀速运动，质量不变、速度恒定，因此动能大小保持不变，故C不符合题意； D．机械能是动能与重力势能的总和，此过程动能不变、重力势能减小，同时小明下山需要克服摩擦力做功，因此总机械能减小，故D不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．由题可知，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，不考虑空气阻力，小球到达B点时只受重力作用，故受力不平衡；小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能，动能一直在增加，但从B到C的过程中，小球受到向上的弹力，随着形变的增大，弹力增大，在弹力小于重力这段时间内，合力向下，小球做加速运动，其动能逐渐增大；当弹力等于重力时，速度最大，因此在B点时速度不是最大，所以动能不是最大，故A错误； B．小球从A点到B点过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小。此过程中重力势能转化为动能，这个过程机械能守恒；小球从B到C点的过程中，质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小；高度减小，重力势能减小；橡皮筋发生形变，具有弹性势能。所以此过程小球的部分机械能会转化为橡皮筋的弹性势能，故从A点到C点小球的机械能不守恒，故B错误； C．小球在C点时速度为0，但此时橡皮筋的向上弹力大于小球的重力，合力向上，受力不平衡，不属于平衡状态，故C错误； D．小球速度达到最大值的过程，是从A下落到“弹力等于重力”的位置的过程，此过程中小球重力势能的减少量，一部分转化为小球的动能，还有一部分转化为橡皮筋的弹性势能，因此小球重力势能的减少量大于其动能的增加量，故D正确； 故选D。 8．C 【详解】A．实验时需要让内表面B紧贴桌面，才能在压平卡片时把橡皮筋拉长储存弹性势能；且松手后橡皮筋的弹性势能是先转化为卡片的动能，后续动能再逐渐转化为重力势能，并非直接转化为重力势能，故A错误； B．图乙、丙使用相同的橡皮筋，操作过程相同时，丙图中固定橡皮筋的两个凹槽间距更小，卡片被压平后橡皮筋的伸长量更小，储存的弹性势能更少，最终转化得到的卡片动能更小，卡片弹跳的高度会更低，故B错误； C．将卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪得浅些，卡片被压平至贴合桌面时，橡皮筋的伸长量会更大，储存的弹性势能更多。松手后更多的弹性势能转化为卡片的动能，卡片获得的初始动能更大，最终可以弹跳得更高，故C正确； D．橡皮筋恢复原状后，橡皮筋已经没有弹性形变，不存在弹性势能，卡片上升过程是自身的动能转化为重力势能，D错误。 故选 C。 9．B 【详解】A．溪水由B点匀速流到A点时，速度不变、质量不变，因此动能不变；高度降低，重力势能减小，该过程重力势能没有转化为动能，故A错误； B．无人机保持同一高度匀速盘旋时，质量不变、高度不变，重力势能不变；速度不变，动能不变，机械能保持不变，故B正确； C．B点海拔高于A点，无人机从A点向上飞到B点的过程中，质量不变、高度增加，重力势能增大，故C错误； D．无人机从C点匀速爬升到D点时，质量不变、速度不变，动能不变；高度升高，重力势能增大，机械能增大，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】A．人从点由静止释放，在到过程中，弹性轻绳拉力大于重力，人向上加速，动能增大；在点时，人受力平衡，速度达到最大，动能最大；从到过程中，，人向上减速，动能减小。故随位置变化的图像最高点应对应点，图A中最高点在点右侧，故A错误； B．人从上升到的过程中，高度一直增加，重力势能一直增大，图B中到段减小，故B错误； C．人的机械能等于动能与重力势能之和。在弹性绳恢复原长之前，绳对人做功，人的机械能增加。因点时，说明绳仍处于拉伸状态，故在点上方，绳恢复原长之前，人的机械能继续增加。图C中点后机械能不变，故C错误； D．弹性势能与绳的形变程度有关。点绳形变最大，最大。上升过程中形变减小，减小。点时，绳仍有形变，。绳恢复原长的位置在点上方，此时。图D中在、之间减为0，故D正确。 故选D。 11．被举高的高度 【详解】由打夯时夯锤高度改变，下落砸地的作用效果不同，可猜想夯锤被举高的高度是影响重力势能大小的因素。 12．> 【详解】徐梦桃运动到最高点B点时竖直方向的速度为0，但仍具有水平方向的速度，速度不为零，因此她在B点的动能大于零。 13．减小 【详解】火箭一子级返回过程中质量不变，高度不断降低，重力势能随之减小；同时返回过程中会受到空气阻力的作用，速度减小动能减小，因此整个过程中火箭一子级的机械能是减小的。 14． 等于 大于 【详解】C点和D点的高度相同，小球质量不变，所以C、D两点的重力势能相等； 小球运动过程中需要克服空气阻力、与地面碰撞损耗能量，整体机械能不断减小，故小球在C点的机械能大于在D点的机械能，已知小球在C、D点的重力势能相等，故小球在C点的动能大于在D点的动能。 15． 动 减小 【详解】魔罐向前滚动的过程中，罐的动能会逐渐转化为橡皮筋的弹性势能，当魔罐速度减为零后，橡皮筋要恢复原状，储存的弹性势能就会转化为魔罐的动能，让魔罐自动往回滚动。 魔罐滚动过程中，需要克服接触面的摩擦阻力做功，一部分机械能会转化为其他形式的能量，因此魔罐的机械能总量减小，所以滚回来后无法回到原抛出点的位置。 16． 变小 变大 变大 不变 【详解】撑竿从弯曲到伸直的过程中，弹性形变减小，撑竿的弹性势能变小； 撑竿从弯曲到伸直的过程中，运动员位置升高，其重力势能变大； 若不计空气阻力，运动员从最高点下落到接触防护垫前，速度越来越大，动能变大，只有重力势能和动能的相互转化，没有机械能的损耗，因此机械能总量保持不变。 17．(1) 木块被撞击后移动的距离 钢球 (2)> (3)D (4)将斜面换成斜槽 【详解】（1）[1][2]实验中无法直接比较钢球的动能，是通过观察木块被钢球撞击后移动的距离来判断钢球的动能大小，这里运用了转换法。 （2）钢球滚下时，钢球的重力势转化为了钢球的动能，钢球碰撞后继续运动，钢球还剩一部分动能，木块移动过程中，木块克服摩擦力所做功，则有刚开始时钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。 （3）完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，则说明钢球的动能太大，图甲、丙比较是为了探究动能大小与质量的关系，必须保证钢球的高度不变，此时不能改变钢球的高度，所以可以适当减小钢球的质量。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （4）要控制小球的运动轨迹，可让钢球在凹形槽中运动。 18．(1) (2)D (3)弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方 (4) 先变大后变小 ＝ 【详解】（1）弹簧自由状态时上端高度为h0，被压缩后上端高度为h1，弹簧被压缩的长度也就是形变量，等于原长状态上端高度减去压缩后上端高度，即 （2）本实验用转换法，将弹簧的弹性势能转化为小铁块获得的重力势能增量。释放铁块后，弹簧的弹性势能全部用来对铁块做功，让铁块从初始高度h1上升到最大高度h2​，铁块增加的重力势能对应弹性势能的大小，因此用铁块上升的总距离间接反映弹性势能大小，故选D。 （3）根据和计算表格数据。第1次 对应 第2次 对应 第3次 对应 可见和x2成正比，而弹性势能和成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比。 （4）铁块从h1位置上升时，一开始弹簧的弹力大于铁块重力，铁块加速，动能增大；当弹簧弹力减小到等于重力时，铁块速度达到最大，动能最大；之后铁块离开弹簧，只受重力作用，速度不断减小，动能减小，直到最高点动能为0，因此整个过程动能先变大后变小。 动能最大的位置是弹簧弹力等于铁块重力的位置，这个位置和弹簧的压缩量无关，只由铁块重力和弹簧劲度系数决定，两次实验是同一个弹簧、同一个铁块，因此弹力等于重力时弹簧的压缩量是固定的，对应离水平面的高度也相等，即 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 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